【Unity入门计划】Unity实例-C#如何通过封装实现对数据成员的保护

た入场券 2023-09-28 19:01 13阅读 0赞

**目录**

1 实例概述

1.1 玩家脚本

1.2 触发器脚本

2 通过当前血量判断是否销毁血包

2.1 将private修改成public实现跨类调用

运行效果

2.2 使用internal修饰符

运行效果

2.3 将血量封装起来，定义属性访问

该方法优化点在于

3 C\#中get和set访问器

3.1 定义属性

get\{\} 取值器

set\{\} 赋值器

3.2 自动实现的属性

3.3 结合案例

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**学习的教程**

[【unity2021入门教程】68-2D游戏开发教程系列-03-RubyAdventure2DRpg官方教程-16-完善触发器代码\_哔哩哔哩\_bilibili][unity2021_68-2D_-03-RubyAdventure2DRpg_-16-_bilibili]

为什么会写这么一篇博客呢？在跟着教程学习制作RubyAdventure项目的过程中，进行到了“吃血包加血”的脚本编写，其中涉及到需要在“血包”类脚本中调用“玩家Ruby”脚本里的成员变量的操作，其中在进行脚本优化时就涉及到了封装、对数据成员保护的概念，正好有一个参考案例，就打算记录一下C\#封装的实操。

## 1 实例概述 ##

需要实现玩家Ruby在场景中移动，吃掉“血包”草莓并加血的操作。

### 1.1 玩家脚本 ###

当前项目中玩家挂了一个脚本，里面写入了赋予的最大生命值maxHealth和当前生命值currentHealth，全部脚本如下：

using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using UnityEngine;
    
    public class RubyController : MonoBehaviour
    {
    
        //设置最大生命值（生命上限）
        public int maxHealth = 5;
        //当前生命值，默认为0
        private int currentHealth;
        private void Start()
        {
            //初始化当前生命值
            currentHealth = maxHealth;
        }
        // 每帧都会执行一次Update函数
        void Update()
        {
            ...
        }
    
        //更改生命值
        //amount是游戏中加血/减血的操作
        void ChangeHealth(int amount)
        {
            //限制当前生命值范围为[0,maxHealth]
            currentHealth = Mathf.Clamp(currentHealth + amount, 0, maxHealth);
            //输出
            Debug.Log("当前生命值为：" + currentHealth + "/" + maxHealth);
        }
    }

### 1.2 触发器脚本 ###

在游戏场景中，我们加入了一个游戏对象**CollectibleHealth**（“血包”，以下简称草莓），挂了一个2D碰撞体组件，勾选Is Trigger当作触发器使用。

![edd43227e9314f249a574d771e3f0a04.png][]

给草莓挂一个脚本，通过添加碰撞检测后调用的OnTriggerEnter()内容实现

*  血包被玩家碰到后被吃掉
 *  玩家血量增加1
 *  Debug返回指定语句

的游戏情景。

脚本具体如下

using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using UnityEngine;
    
    public class HealthCollectible : MonoBehaviour
    {
        //设置每次碰撞加的血量
        public int amount = 1;
        private int CollideTimes;
        //添加触发器事件，每次碰撞触发器时执行其中的代码
        //其中，在这里对于草莓来说，other指的就是玩家Ruby
        private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other)
        {
            CollideTimes++;//碰撞次数+1
            Debug.Log($"和当前物体发生碰撞的是：{other},当前是第{CollideTimes}次发生碰撞！");
    
            //获取Ruby对象的脚本组件，还是用GetComponent方法
            RubyController rubyController=other.GetComponent<RubyController>();
            if(rubyController != null)
            {
                //血量+1
                rubyController.ChangeHealth(amount);
                //销毁血包
                Destroy(gameObject);
            }
            else
            {
                Debug.LogError("未获取到当前游戏对象");
            }
        }
    }

## 2 通过当前血量判断是否销毁血包 ##

### 2.1 将private修改成public实现跨类调用 ###

由于在Ruby脚本中，当前血量currentHealth的修饰符是private，为了实现跨类调用，选择直接把currentHealth暴露出来，变成public，就可以调用了，于是代码分别做以下修改：

*  RubyController类

//设置最大生命值（生命上限）
        public int maxHealth = 5;
        //当前生命值，默认为0
        //将生命值暴露出来，private -> public
        public int currentHealth;

*  HealthCollectible类

if(rubyController != null)
            {
                //血量+1
                rubyController.ChangeHealth(amount);
                if(rubyController.currentHealth < rubyController.maxHealth)
                {
                    //销毁血包
                    Destroy(gameObject);
                }
            }
            else
            {
                Debug.LogError("未获取到当前游戏对象");
            }

#### 运行效果 ####

在项目中，currentHealth这个本应该是内部的变量被暴露在了项目属性栏中。

![89006ec29daa4beabe7425ce96dd7142.png][]

### 2.2 使用internal修饰符 ###

与public相比，用internal修饰符的成员变量可以在同一应用程序集内部访问。而public可以跨程序集访问。

同一程序集中，二者效果相同。

同时，在Unity中，public会将变量同时暴露在inspector属性栏中，internal则不会。

对应的修改成：

*  RubyController类

//设置最大生命值（生命上限）
        public int maxHealth = 5;
        //当前生命值，默认为0
        //private -> internal
        internal int currentHealth;

*  HealthCollectible类

#### 运行效果 ####

可以看到，属性栏中是不会将currentHealth展示出来的。

![15647198f3cd4fba90ffeb7f44275c50.png][]

但是，我认为无论是internal还是public，都是十分不安全的！这给了任何人可以随意修改内部值——玩家血量的机会，不利于项目的维护。

### 2.3 将血量封装起来，定义属性访问 ###

这里就涉及到一个面向对象程序设计的概念——封装，对于封装，我的另一篇博客有简单的介绍，这里就不再赘述：[【Unity入门计划】了解C\#或Unity中的类和对象\_flashinggg的博客-CSDN博客][Unity_C_Unity_flashinggg_-CSDN]

直接介绍方法，同样还是修改两个类：

*  RubyController

//设置最大生命值（生命上限）
        public int maxHealth = 5;
    
        //当前生命值，默认为0
        public int currentHealth;
    
        //C#中支持面向对象程序设计中的封装，实现对数据成员进行保护
        //数据成员变量本身是私有的，只能通过某一种方法或者属性访问
        //属性是共有的，可以通过取值器--get，赋值器--set，设定对应字段的访问规则
        //满足规则才能访问该成员变量
        public int health { get { return currentHealth; } }

这里用到了get——取值器，后面会详细介绍C\#的访问器。

*  HealthCollectible

if(rubyController != null)
            {
                //血量+1
                rubyController.ChangeHealth(amount);
                if (rubyController.health<rubyController.maxHealth)
                {
                    //销毁血包
                    Destroy(gameObject);
                }
            }

#### 该方法优化点在于 ####

需要访问的数据成员类型仍旧是私有的，只是在类中定义一个属性用于访问，但数据成员变量本身是私有的，从而实现了**对数据成员的保护**。

这点是十分重要的！对于一些内部的变量，不要轻易地设置成public！

## 3 C\#中get和set访问器 ##

[C\# get和set访问器：获取和设置字段（属性）的值 (biancheng.net)][C_ get_set_ _biancheng.net]

### 3.1 定义属性 ###

游戏对象的属性常与字段连用.C\#提供了get访问器和set访问器，方便获取和设置字段的值，定义属性的语法框架如下：

public 数据类型 属性名称
    {
        get
        {
            获取属性的语句块；
            return 值；
        }
        set
        {
            设置属性得到语句块；
        }
    }

#### get\{\} 取值器 ####

get作为取值器，用于获取属性的值，需要在get语句最后使用return关键字返回获取属性的关系值。

如果在属性定义中省略了get\{\}访问器，则无法再该类外的其他类获取私有类型的字段值，这时也被称为**只写属性**。

#### set\{\} 赋值器 ####

set\{\}作为赋值器，用于给对应字段设置值，这里需要用到一个特殊的值value，这个value就是给当前字段设置的值。

### 3.2 自动实现的属性 ###

本小节叙述来自于：[C\#——get方法和set方法（属性） - 简书 (jianshu.com)][C_get_set_ - _ _jianshu.com]

在某些情况下，get和set访问器仅向支持字段赋值或仅从其中检索值，不包括任何逻辑，通过使用自动实现的属性，既能够简化代码，还能让C\#编译器透明地提供支持字段。

如果属性具有get和set访问器，则必须自动实现这两个访问器。自动实现的属性通过以下方式定义：使用get和set关键字，但不提供任何实现。

例如：

public class Goods  //商品类
    {
          public string Name//商品类的名称，自动实现的属性
           {
              get； set；
     }
           public decimal Price
          { 
              get； set；
    }
    }

### 3.3 结合案例 ###

上述例子中就提到了，定义一个int类型的属性，属性名为health，用了get\{\}访问器获取了私有类型currentHealth的字段值，并用关键字return返回。

public int health 
    {
        get
        { 
            return currentHealth; 
        }
    }

如果需要set值，可以是：

public int health 
    {
        get
        { 
            return currentHealth; 
        }
        set
        {
            currentHealth = 1;
        }
    }

但由于上述案例中，currentHealth本身不需要被赋值，不然就跟public差不多了，所以这里没有set。

[unity2021_68-2D_-03-RubyAdventure2DRpg_-16-_bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV1Mr4y1X76H?p=69&vd_source=df915e2f42f68699ce7f9d08e53731c5
[edd43227e9314f249a574d771e3f0a04.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/edd43227e9314f249a574d771e3f0a04.png
[89006ec29daa4beabe7425ce96dd7142.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/89006ec29daa4beabe7425ce96dd7142.png
[15647198f3cd4fba90ffeb7f44275c50.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/15647198f3cd4fba90ffeb7f44275c50.png
[Unity_C_Unity_flashinggg_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_41835314/article/details/126038260?spm=1001.2014.3001.5501
[C_ get_set_ _biancheng.net]: http://c.biancheng.net/view/2809.html
[C_get_set_ - _ _jianshu.com]: https://www.jianshu.com/p/02decb837565